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Die Erfindung bezieht sich auf eine
Schnellverschlußkupplung,
bestehend aus zwei in dichtenden Sitz zueinander bringbaren Kupplungshälften, welche
einen gegen eine Sitzfläche
des Kupplungsgehäuses
federbelasteten Ventilkörper
aufweisen, der von einer an der Kupplungshälfte ortsfest angeordneten
Stoßflanke
der Kupplungshälfte
in die Ventil-Öffnungsstellung
verlagerbar ist, wobei die Stoßflanke
zurückversetzt
in der einen Kupplungshälfte angeordnet
ist.
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An einer bekannten Schnellverschlußkupplung
(
DE-AS 1 228 470 )
nimmt die rückversetzte Stoßflanke
der einen Kupplungshälfte
zwar eine Verstecklage ein; der von der besagten Stoßflanke
gesteuerte Ventilkörper
reicht aber praktisch bis zum freien Ende der von einem Stecknippel
gebildeten Endfläche
der anderen Kupplungshälfte.
Zufällige Berührungen
an einer mit der Stoßflanke
korrespondierenden, quer nach auswärts abstehenden Gegenfläche sind
in der Lage, diese Kupplungshälfte
unabhängig
von der betrieblichen Funktionsweise zu öffnen. Das kann, je nach Einsatzart,
erhebliche Verluste, insbesondere auch Umweltschäden verursachen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine
gattungsgemäße Schnellverschlußkupplung
unter dem erläuterten
Sicherheitsaspekt gebrauchsvorteilhafter und durchströmungsgünstiger
auszubilden.
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Gelöst ist diese Aufgabe durch
die im Anspruch 1 angegebene Erfindung.
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Die Unteransprüche geben bevorzugte Ausgestaltungen
der Schnellverschlußkupplung
an.
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Zufolge solcher Ausgestaltung ist
eine Schnellverschlußkupplung
erhöhten
Gebrauchswerts erzielt. Die zur Kontrolle des Mediums eine betriebliche
Steuerverlagerung aufnehmenden Teile der Schnellverschlußkupplung
befinden sich in tiefer Verstecklage. Die baulichen Mittel sind
einfach und zweckmäßig. Konkret
ist dazu so vorgegangen, daß die
rückversetzte
Stoßflanke
von einem zentralen, mediumumspülten
Dorn gebildet ist, der in die andere Kupplungshälfte einfährt. Die den Ventilkörper steuernde
Stoßflanke
kann zufolge Nutzung der axialen Tiefe leicht so gelegt werden,
daß sie
erst kurz vor Erreichen der schon in klassicher Weise abgedichteten Steck-Endstellung
der Kupplungshälften
ihre öffnende
Steuerwirkung ausübt.
Die rückversetzte
Stoßflanke
von einem zentralliegenden Dorn auszubilden, eröffnet den strömungstechnischen
Vorteil der Vermeidung einer gravierenden Medienquerverlagerung in
diesem Bereich; der Dorn kann aus einem äußerst querschnittsanteilgeringen,
ja filigranen Gebilde bestehen. Weiter wird vorgeschlagen, daß die Medium-Durchströmöffnungen
des Dornes Durchtrittsquerschnitte formen zur Steuerung eines federbelasteten
Ventilkörpers
der mit dem Dorn bestückten Kupplungshälfte mittels
der vom freien Ende des Stecknippels gebildeten Stoßflanke.
Die das Medium führenden
Durchströmöffnungen
erfüllen
so eine Doppelfunktion. Die Stoßflanke
des Stecknippels kann entsprechend durchgreifende Vorsprünge des Ventilkörpers unmittelbar
abheben. Bei entsprechender Bestückung
einer Schnellverschlußkupplung greift
so im Gegenzug der mit seiner Stirnseite die andere Stoßflanke
bildende Stecknippel in die eine Kupplungshälfte ein, wobei die räumliche
Zuordnung dann zweckmäßig so ist,
daß es
zum überlagernden Abheben
gleich zweier Ventilkörper
kommt. Ist keine zu einer kurzen Bauform führende unmittelbare Steuerung,
also Berührung
von Stoßflanke
des Stecknippels und von ihm betätigter
Ventilverschlußkörper angestrebt,
wird so vorgegangen, daß der
mediumumspülte
Dorn an einer mediumdurchspülten
Büchse sitzt,
die an ihrem dem Dorn gegenüberliegenden
Ende, ihrem Rücken
also, die Sitzfläche
des Ventilkörpers
der einen Kupplungshälfte
bildet. Die damit zusammenhängende
bzw. dies bedingende ortsfeste Zuordnung der Büchse ist als Basis weiterer
Funktionen nutzbar, beispielsweiseise der der gehäuseseitigen
Abdichtung. Überdies
erweist es sich als vorteilhaft, daß die Büchse ein Schiebeglied trägt, welches, von
der Stoßflanke
des Stecknippels verlagert, den Ventilkörper in die Öffnungsstellung
steuert. Um hier von innen nach außen arbeiten zu können, also
praktisch eine Durchdringung der Funktionsteile zu eröffnen, wird
weiter so vorgegangen, daß das
Schiebeglied von einer die Büchse
umfassenden Hülse
gebildet ist, wobei für
die Verlagerungssteuerung die Büchse
mantelwandseitige Schlitze trägt,
in welcher sich Stoßfinger
der Hülse
führen.
Dieses als Zwischenglied fungierende Schiebeglied stellt praktisch eine
Verlängerung
der vom Stecknippel gebildeten Stoßflanke dar, um den Dornbereich
zu überbrücken und
an den recht tief eingelagerten Ventilkörper zu gelangen. Die Hülse ist
in Richtung ihrer Grundstellung federbelastet. Auch sie wird zur
Abdichtung dem Gehäuse
gegenüber
genutzt und übt
dabei eine weitergehende Funktion dadurch aus, daß die Hülse Verriegelungskugeln
einer Verriegelungseinrichtung abstützt und denselben Außendurchmesser
hat wie der Stecknippel. Über
die abgestützten
Verriegelungskugeln wird an gattungsgemäßen Schnellverschlußkupplungen
die unter Federwirkung stehende Verriegelungshülse im Zustand der Trennung
zurückgehalten.
Das stufenlos anschließende
Unterlaufen der Verriegelungskugeln durch den den entsprechenden
Außendurchmesser
aufweisenden Stecknippel läßt folglich
die Verriegelungshülse
erst dann einsteueraktiv werden, wenn die funktionsgerechte Einstecktiefe
des Stecknippels erreicht ist. Um trotz relativ kurzer Führungslänge entsprechender
Ventilkörper
eine einwandfreie Führung
derselben sicherzustellen, bringt die Erfindung in Vorschlag, daß die Ventilkörper mit
einem vor der Ventilsitzfläche
angeordneten mediumdurchströmten
Führungsring
ausgestattet sind. Das hält
auch Verkippungen der Ventilkörper
gegenüber
der korrespondierenden Sitzfläche
respektive Ventilsitzfläche
fern. Es kommt so auch nicht aus diesem Grunde zu Medienverlusten. Weiter
wird vorgeschlagen, daß die
Stoßfinger
gegen den Stirnrand des einen Führungsringes
treten. Das unterstützt
entsprechend ein gleichmäßiges Aufsetzen
und ebenfalls die erstrebte kippungsfreie Führung des Ventilkörpers. Auch
erweist es sich als günstig,
daß der
Dorn im Querschnitt sternförmig
gestaltet ist und sich zum freien Ende hin verjüngt. Auf diese Weise wird ein
vorteilhafter Strömungsteiler
erzielt bei günstiger
zentraler Beaufschlagung der Steuermittel sprich Stoßflanke. Überdies
ist es von Vorteil, daß die
Büchse
das Stützlager
einer die Hülse
in Grundstellung belastenden Druckfeder bildet.
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Was nun die Gestalt und einfache
Zuordnung des Dornes betrifft, so wird in dieser Hinsicht vorgeschlagen,
daß der
Dorn vom Frontbereich eines mehrbeinigen Einsatzstükkes der
Kupplungshälfte
gebildet ist und die Enden der Beine in Vertiefungen an der Innenwand
einer zentralen Höhlung des
Kupplungsgehäuses
einsitzen. Ein solches Einsatzstück
ist äußerst gedrungen
ausbildbar mit durch die Mehrbeinigkeit hoher Eigenstabilität. Da keine bestimmte
Winkelstellung für
die Beine des Einsatzstückes
angehalten werden muß,
läßt sich
eine fertigungsgünstige
Zuordnung durch Bildung einer Ringnut erzeugen. Zur Fixierung des
Einsatzstückes
sind die speichenartig ausgerichteten Beine herangezogen, indem
sie einfach in die Vertiefungen eingebogen werden. Das ist im Wege einer
plastischen Verformung erreichbar. Eine alternative, gleichfalls
günstige
Lösung
besteht darin, daß die
freien Enden der Beine in die Vertiefungen eingefedert sind. Strömungsbegünstigend
wirkt sich sodann die Maßnahme
aus, daß die
Beine in Strömungsrichtung
liegende Flügelprofile
besitzen. Letztere wirken strömungsteilend
und lassen nach Überlaufen
den Strömungsfluß wieder
zusammentreten. Auf diese Weise ist die aus dem Strömungsfluß resultierende
Belastung auf die Beine relativ gering. Um einen gefälligen Übergang
und ein möglichst
tiefes Eintauchen in den Stecknippel der anderen Kupplungshälfte zu
ermöglichen,
verlaufen die Beine viertelkreisförmig. Sie gehen zweckmäßig von
einem projektilförmigen
Kernstück
aus. Um trotz schnittiger Beinprofile eine genügende Materialanhäufung zur
Verankerung der freien Enden der Beine zu erhalten, sind diese hammerkopfartig
gestaltet. Die Hammerkopfform ist selbstredend auf die Form der
Vertiefungen, respektive der Ringnut abgestimmt. Eine vorteilhafte
Fertigungsvariante des Dornes besteht darin, daß das mehrbeinige Einsatzstück als Blechbiegeteil
ausgebildet ist. Als günstig
erweist es sich dabei, daß der
Grundzuschnitt ein Doppel-T-Stanzling ist, dessen T-Schenkel die
Beine bilden (vier Stück)
und der U-förmig
gefaltete Steg das projektilförmige
Kernstück
des Dornes bildet. Endlich erweist es sich noch als vorteilhaft,
daß die
freien Enden der Beine des Blechbiegeteils aus in Umfangsrichtung
der Innenwand der Höhlung
des Kupplungsgehäuses
abgebogenen Abschnitten gebildet sind. Letzteres ermöglicht eine
besonders wirtschaftliche Herstellung des Einsatzstükkes. Es
wird zweckmäßig auf
nichtrostenden Stahl zurückgegriffen,
wobei auch hier die Montage über eine
elastische Rückfederung
oder eine plastische Verformung durchgeführt werden kann.
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Der Gegenstand der Erfindung ist
nachstehend anhand zweier zeichnerisch veranschaulichter Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 die
erfindungsgemäße Schnellverschlußkupplung
in gekuppeltem Zustand, und zwar im Längsschnitt gemäß Schnittlinie
I-I in 5, jedoch in
eine vertikale Diametrale projiziert, gemäß erstem Ausführungsbeispiel,
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2 die
eine Kupplungshälfte
dieser Schnellverschlußkupplung
in nicht gekuppeltem Zustand,
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3 die
zugehörige
andere Kupplungshälfte,
beide Ventile verschlossen,
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4 eine
der 1 entsprechende
Darstellung, und zwar kurz vor dem Abheben der Ventilverschlußkörper und
der anschließenden
Verriegelung über
die dargestellte Verriegelungseinrichtung,
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5 den
Schnitt gemäß Linie
V-V in 1,
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6 als
Teil des Eingerichtes der einen Kupplungshälfte den Dorn mit Büchse, in
Perspektive,
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7 das
zugehörige
Schiebeglied in Form einer Hülse,
ebenfalls perspektivisch sowie in
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8 den
zugehörigen
Ventilkörper
gleichfalls in schaubildlicher Darstellung,
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9 die
Einheit Dorn/Büchse
in Seitenansicht,
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10 die
Stirnansicht auf das rechtsseitige Ende,
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11 die
Stirnansicht auf das linksseitige Ende dieser Einheit Dorn/Büchse,
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12 die
das Schiebeglied bildende Hülse in
Seitenansicht,
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13 die
Stirnansicht gegen das rechtsseitige und
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14 die
Stirnansicht gegen das linksseitige Ende des Schiebegliedes,
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15 den
Ventilkörper
der einen Kupplungshälfte
in Seitenansicht,
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16 die
Stirnansicht gegen das rechtsseitige und
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17 die
Stirnansicht gegen das linksseitige Ende dieses Ventilkörpers,
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18 den
Ventilkörper
der anderen Kupplungshälfte
in Seitenansicht,
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19 die
Stirnansicht gegen das rechtsseitige und
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20 die
Stirnansicht gegen das linksseitige Ende dieses Ventilkörpers,
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21 die
erfindungsgemäße Schnellverschlußkupplung
in Darstellung wie 1,
gemäß zweitem
Ausführungsbeispiel,
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22 die
eine Kupplungshälfte
dieser Schnellverschlußkupplung
in nicht gekuppeltem Zustand,
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23 die
zugehörige
andere Kupplungshälfte,
beide Ventile geschlossen,
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24 den
gegenüber
dem Dorn des ersten Ausführungsbeispieles
abgewandelten Dorn gemäß zweitem
Ausführungsbeispiel,
und zwar in perspektivischer Einzeldarstellung,
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25 diesen
Dorn in Seitenansicht,
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26 die
Draufsicht hierzu,
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27 den
Ventilkörper
der einen Kupplungshälfte
in Seitenansicht,
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28 die
Stirnansicht gegen das rechtsseitige und
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29 die
Stirnansicht gegen das linksseitige Ende dieses gegenüber 15 abgewandelten Ventilkörpers,
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30 eine
Variante des Dornes respektvie Einsatzstückes in vergrößerter,
perspektivischer Einzeldarstellung, und zwar als Blechbiegeteil
realisiert,
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31 diesen
Dorn einer Kupplung gemäß 21 einverleibt,
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32 den
Dorn in Seitenansicht,
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33 die
Draufsicht hierzu und
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34 den
Dorn in gegenüber 32 um 90° gedrehter
Stellung.
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Die dargestellte Schnellverschlußkupplung beider
Ausführungsbeispiele
besteht aus zwei Kupplungshälften
I und II.
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Die eine Kupplungshälfte I bildet
ein Matrizenteil, die andere II ein Patrizenteil. In Steckverbindungsstellung
tritt ein sogenannter Stecknippel 1 der anderen Kupplungshälfte II
passend in eine zentralliegende Höhlung 2 der einen
Kupplungshälfte
I ein. Diese Steckverbindungsstellung wird automatisch verriegelt.
Dazu trägt
die Mantelwand eines Gehäuses 3 der
einen Kupplungshälfte
I eine einhandbetätigbare
Verriegelungseinrichtung 4. Letztere steht unter Wirkung
einer Druckfeder 5. Entgegen der Kraft der Druckfeder 5 läßt sich
eine Verriegelungshülse 6, die
sich auf dem Gehäuse 3 anschlagbegrenzt
führt, aus
der verriegelungsaktiven anschlagbegrenzten Endstellung verlagern.
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Weiterer Bestandteil der Verriegelungseinrichtung 4 sind
Sperr- oder Verriegelungskugeln 7. Die sitzen in je einer
radial gerichteten Bohrung 8 des die zylindrische, zentrale
Höhlung 2 formenden
Gehäuses 3.
In Verriegelungsstellung (1)
ragen die Verriegelungskugeln 7 sperrend in eine Ringnut 9 auf der
Mantelfläche
des zylindrischen Stecknippels 1. Die Ringnut 9 weist
trapezförmigen
Querschnitt auf. Die breitere Basis fluchtet mit der Mantelwand.
Die durch das entsprechende Querschnittsprofil entstehenden Flanken
nehmen einen Winkelverlauf von 45° zur Längsmittelachse
x-x der Schnellverschlußkupplung
und wirken in bekannter Weise sperrend. Die periphere Abstützung der
Reihe aus Verriegelungskugeln 7 bewirkt ein radial vorspringender
Ringbund 10 der verriegelungshülse 6. Jenseits einer eine Federkammer
bildenden Ausdrehung für
die Druckfeder 5 bildet besagte Verriegelungshülse 6 innenseitig
eine Ausweichausnehmung
11 aus, versehen mit einer Steuerflanke 12.
Die ebenfalls ringförmige
Ausweichausnehmung 11 ist von solcher radialer Tiefe, daß die in
die Höhlung 2 gehende
exponierte Vorstandlage der Verriegelungskugeln 7 bei Eintauchen in
die Ausweichausnehmung 11 aufgehoben wird; der Stecknippel 1 läßt sich
ziehen bzw. einstecken.
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Die das Matrizenteil bildende eine
Kupplungshälfte
I enthält
einen unter Federwirkung stehenden Ventilkörper V1. Die ihn belastende,
axial wirkende Druckfeder 13 stützt sich einerends gehäuseseitig
ab und wirkt mit ihrer anderen endständigen Federwindung an Führungsflügeln 14 des
Ventilkörpers
V1. Die dichtringbewehrte Seite des Ventilkörpers V1 wirkt mit einer ortsfesten
Sitzfläche
respektive Ventilsitzfläche 15 des
Gehäuses 3 zusammen.
In entkuppeltem Zustand ergibt sich automatisch das erstrebte schnelle
Schließen
dieser Kupplungshälfte I.
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Auch die andere Kupplungshälfte II
enthält entsprechende
Mittel für
den Schnellschluß.
Im Gehäuse 16 dieser
Kupplungshälfte
befindet sich ein ebenfalls axial geführter Ventilkörper V2.
Die ihn in Schließrichtung
belastende Druckfeder 17 stützt sich gehäuseseitig
ab und wirkt gegen von Führungsflügeln 18 geformte
Schultern.
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Beide Sitzflächen bzw. Ventilsitzflächen 15, 19 sind
zum Inneren des Gehäuses 3 bis 16 hin
trichterförmig
abfallend ausgebildet. Das hat für
die federnd dagegen gedrückten
Ventilkörper
zentrierende Wirkung.
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Unter Steckzuordnung der Kupplungshälften I,
II heben die Ventilkörper
V1, V2 von ihrer Ventilsitzfläche 15 bzw.
19 ab, so daß der
Durchströmweg
für das
die Schnellverschlußkupplung
passierende Medium frei wird. Diese Freigabe geschieht über Stoßflanken.
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Die eine Stoßflanke a befindet sich zurückversetzt
liegend im Inneren der einen Kupplungshälfte I der Verschlußkupplung.
Sie ist ortsfest. Der Rückversatz
gegenüber
dem in gleicher Richtung weisenden Ende, dem Stirnrand 20 des
Gehäuses 3 nämlich, geht
deutlich aus 2 hervor.
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Die andere steueraktive Stoßflanke
b befindet sich an der dem Stirnrand 20 zugewandten, exponierten,
freien Endfläche
der anderen Kupplungshälfte
II, nämlich
an dem dortigen Stecknippel-Stirnrand 21 des Gehäuses 16.
Konkret ist dabei so vorgegangen, daß die rückversetzte Stoßflanke
a von einem zentralen, mediumumspülten Dorn D gebildet ist, der in
den mit seiner Stirnseite bzw. seinem Stirnrand 21 die
andere Stoßflanke
b bildenden Stecknippel 1 der anderen Kupplungshälfte II
einfährt.
Diese eingefahrene Stellung ist die in 1 dargestellte Kupplungsstellung, welche
endlich begrenzt ist durch eine querliegende Anschlagschulter 22 des
zufolge der Nippelbildung abgesetzten Gehäuses 16 der Kupplungshälfte II.
Der Stirnrand 21 befindet in 1 unmittelbar
davor endend.
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Vor der besagten Anschlagschulter 22 endet auch,
selbst anschlagbegrenzt, die Verriegelungshülse 6.
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Der mit seinem freien Ende die Stoßflanke
a bildende Dorn D geht von einer Büchse 23 aus. Letztere
ist fest mit dem Gehäuse 3 verbunden.
Er liegt in Form eines im Querschnitt sternförmig gestalteten Brückenteils
im Inneren der Büchse 23.
Der Stern ist dreizackig. Von einem zentralliegenden Kern gehen drei
in winkelgleicher Anordnung liegende Radialstege oder Speichen 24 aus,
welche in der Innenwandung der Büchse 23 wurzeln.
Der Dorn D kann so kernnah mediumumspült werden zufolge der voneinander
getrennten drei Durchströmkanäle 25.
Ventilkörperseitig
geht die zylindrische Büchse 23 in
einen Ringbund 26 über,
welcher gegenüber
dem ihn aufnehmenden, querschnittsbreiter ausgedrehten Abschnitt
des Gehäuses 3 abgedichtet
ist. Es handelt sich um eine Ringdichtung 27. Letzterer
liegt in einer Ringnut des Ringbundes 26. Die Fesselung
des besagten Ringbundes 26 geschieht von der die erwähnte Ventilsitzfläche 15 bildenden
Seite her. Erkennbar ist die Ventilsitzfläche peripher verlängert. Sie
wird von einem ihn überfangenden,
konischen Endabschnitt eines Schraubteils 28 dicht und
lagegesichert überfangen.
Das Schraubteil 28 ist Teil eines das. Gehäuse 3 mitbildenden
Schraubstutzens 29.
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In Fortsetzung der Erstreckung der
Mantelwand der Büchse 23 ist
der eine größere Materialanhäufung bildende
Ringbund 26 zur Mitbildung einer Federkammer 30 ausgedreht.
Es handelt sich um eine Ringnut. Die Federkammer 30 nimmt
eine Druckfeder 31 in Form einer Schraubengangdruckfeder
auf. Die stützt
sich auf dem Grund der Ringnut, welche so als Stützlager fungiert, ab und belastet
mit ihrer anderen endständigen
Federwindung ein Schiebeglied SG in Form einer Hülse 32.
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Das als Schiebeglied SG oder Steuerbrücke fungierende
Zwischenglied ist nur dem ersten Ausführungsbeispiel zugeordnet.
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Die Hülse 32 ist längsverschieblich
auf der Mantelwand der Büchse 23 anschlagbegrenzt
gelagert. Die Hülse 32 fungiert
als Zwischenglied für
die Freigabe des Ventilkörpers
V1, indem die Stoßflanke b
des Stecknippels 1 unter Komprimierung der Druckfeder 31 nach
links verlagert wird und dadurch den Ventilkörper V1 in die Offenstellung
steuert. Das Schiebeglied SG lenkt die Betätigungsbewegung von der Außenseite
der Büchse 23 auf
die Innenseite der Büchse 23,
in der, wie erläutert,
der Ventilkörper
V1 längsverschieblich
gelagert ist. Die entsprechende Durchdringung der Mittel bzw. den
Durchgriff zu einer solchen Steuerung bringt eine Maßnahme dahingehend,
daß die
Büchse 23 mantelwandseitige
bis zum Inneren der Büchse
reichende Schlitze 33 aufweist. In diesen axial orientierten
Schlitzen 33 führen
sich die Mantelwand der Hülse 32 radial
einwärts überragende
Stoßfinger 34 der
Hülse 32.
Es sind insgesamt drei winkelgleich beabstandete Schlitze 33 realisiert. Die
Anzahl der Stoßfinger 34 entspricht
diesen. Die Flanken der Schlitze 33 und die der Stoßfinger 34 konvergieren
nach innen.
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Bezüglich des konkreten Aufbaues
der Hülse 32 als
Schiebeglied SG wird auf die Figurenfolge 12 bis 14 verwiesen.
Wie dieser Darstellung entnehmbar, bildet die Hülse 32 im Bereich
der Stoßfinger 34 eine
umlaufende Ringrippe 35 aus, deren dem Ventilkörper v1
zugewandte, sich quer zur Längsmittelachse
x-x der Schnellverschlußkupplung
erstreckende Ringschulter 36 das dortige Widerlager für die Druckfeder 31 stellt.
Die Mantelwand der Ringrippe 35 führt sich an der Innenwandung
der abgesetzten Höhlung 2 des
Gehäuses 3.
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Die über die Wandungsdicke der Büchse 23 nach
innen vorragenden Stoßfinger 34 wirken
gegen das dortige Ende des Ventilkörpers V1. Die entsprechende
Stirnfläche 34' der Stoßfinger 34 tritt
korrekt gesagte gegen einen dem Ventilkörper V1 dort angeformten Führungsring 37.
Unter Berücksichtigung des
ebenfalls sternförmig
gestalteten Schaftes 38 des Ventilkörpers V1 entsteht im Hinblick
auf die dazu konzentrische Anordnung des Führungsringes 37 ein
Mediendurchströmbereich
zwischen Schaft 38 und dem sperrend wirkenden Teil des
Ventilkörpers, dem
sogenannten Teller, dessen Peripherie sich über die erwähnten Führungsflügel 14 unter Belassung axialer
Durchlässe
entsprechend verbreitert. Der maximale Freigabehub des Ventilkörpers V1
wird begrenzt, indem die Stoßfinger 34 letztendlich
gegen den der Stirnfläche 34' zugewandten
Grund der in Gegenrichtung vollständig offenen Schlitze 33 treten. In
dieser Stellung ist die Druckfeder 31 praktisch maximal
zusammengedrückt.
Sie knöchert
nahezu.
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Der Ventilkörper V2 der anderen Kupplungshälfte II
weist ebenfalls einen sternförmig
gestalteten Schaft 38 auf. Die in Dreiteilung vorgenommene
Flügelbildung
dieses Schaftes 38 wird auch hier peripher begrenzt durch
einen mediumdurchströmten
Führungsring 37.
Dieser Ring führt
sich an einer entsprechenden Ausdrehung des Stecknippels 1.
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In Kupplungsstellung (1) hebt die Stoßflanke
a des Dornes D den Ventilkörper
V2 des Patrizenteiles von seiner Ventilsitzfläche 19 ab, so daß auch hier
unter Passieren des etwa tellerförmigen Ventilkopfes
das Medium den belassenden Freiraum zwischen den Führungsflügels 18 passieren
kann. Dabei wird der Führungsring 37 gleichfalls
mediumdurchströmt.
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Die zum Matrizenteil erwähnte Mehrteiligkeit des
Gehäuses 3 gilt
auch in Bezug auf das Gehäuse 16 des
Patrizen teils einschließlich
der metallischen Klemm/Dichtwirkung zwischen den beiden gehäusebildenden
Teilen, von denen das rechts abgehende Schraubteil 28 wiederum
einen Schraubstutzen 29 formt. Über solche Schraubstutzen 29 kann
mit Hilfe einer Überwurfmutter
ein Schlauch oder eine stehende Leitung angeschlossen werden.
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Das der Stoßfinger 34 gegen den
Stirnrand des einen Führungsringes 37 tritt,
ergibt sich deutlich aus 1.
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Bleibt noch festzuhalten, daß der im
Querschnitt sternförmige
dreistegige Dorn D sich zu seinem freien Ende hin bis auf einen
Kerndurchmesser verjüngt.
Die entsprechende Konvergenz der Stege oder Speichen 24 liegt
sinngemäß auch in
Bezug auf das Profil des Schaftes 38 des Ventilkörpers V2
vor, hier mit einem gleichen im Winkel von circa 30° bis 40° liegenden
Verjüngungsgrad.
Die ventilkörperseitige
Gegenflanke C wirkt mir der Stoßflanke
a, die Gegenflanke d gebildet vom geschlossenen Ringrand der Hülse 32,
mit der Stoßflanke
b zusammen.
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Die Mantelfläche der Hülse 32 steht überdies in
Wirkverbindung mit der Verriegelungseinrichtung 4 der Schnellverschlußkupplung,
indem in der anschlagbegrenzten Grundstellung der Hülse 32,
definiert durch eine gehäuseseitige
Ringschulter 39, die Hülse
bis in den Bereich der Verriegelungskugeln 7 reicht. Die
Mantelwand der Hülse
schiebt die Verriegelungskugeln 7 mantelwandseitig des
Gehäuses 3 aus,
bildet also zugleich einen inneren Stützkern für diese Kugeln in Entriegelungsstellung,
in welcher die Verriegelungshülse 6 gespannt
zurückgezogen
gehalten ist (2). Die
Zurückziehstellung
der Verriegelungshülse 6 wird
gleichwohl aufrechterhalten, wenn der Stecknippel 1 in
Höhlung 2 des
Matrizenteiles ein fährt,
da der Außendurchmesser
des Stecknippels 1 dem der Hülse 32 entspricht.
Vor Wegschieben der Hülse 32 baut
sich in Form des Stecknippels also auch der gleiche Stützkern auf,
bis die Ringnut 9 in den Querebenenbereich der Verriegelungskugelreihe
tritt.
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Die Funktion ist, kurz zusammengefaßt, wie folgt:
Bei getrennter Schnellverschlußkupplung
ist der Mediendurchgang für
beide Kupplungshälften
I, II gesperrt. Durch axial orientiertes Einführen des Stecknippels 1 in
die Höhlung 2 durchläuft der
Stecknippel 1 zunächst
den Freiraum vor der Hülse 32. Schließlich trifft
die Stoßflanke
b gegen die Hülse 32. Dadurch
wird die Hülse 32 entgegen
der Kraft der Druckfeder 31 nach links verschoben. Bei
immer noch geschlossenen Ventilkörpern
V1, V2 durchläuft der
Stecknippel 1 zunächst
einen Freihub y. Am Ende dieses Freihubes y gelangen die Stoßfinger 34 gegen den
Fuß bzw.
Schaft des Verriegelungskörpers
V1. Sie setzen auf dem ihnen zugewandten Stirnrand des Führungsringes 37 auf.
In dieser Stellung liegt aufgrund der Abdichtung des Durchgangsweges
für das Medium,
realisiert durch die Metalldichtungen der Schraubteile 28,
die Ringdichtung 27 und eine weitere Dichtung 40 zwischen
Höhlung 2 und
der Mantelfläche
des Stecknippels 1 keine Verlustgefahr vor. Unabhängig von
den vorliegenden Druckverhältnissen
in den Leitungen treten von daher keine Leckagen auf. Die Dichtung 40 ist
vorrangig in Wirkung getreten. Eine etwaige, allenfalls geringe
Leckage ergibt sich aus dem Bereich der Eingerichtteile der Kupplung.
Durch einen letzten, kurzen Öffnungshub z über die
Stoßflanke
b via Schiebeglied SG wird nun der Ventilkörper V1 entgegen Federbelastung
durch die Druckfeder 5 von seiner Ventilsitzfläche 15 abgehoben.
Gleiches findet überlagernd
im Gegenzug statt, indem die ortsfeste Stoßflanke a den vor ihr liegenden
Ventilverschlußkörper V2
von seiner Ventilsitz fläche 19 entgegen
Federwirkung abhebt. Die Verriegelungshülse 6 schnappt in
ihre verriegelungsaktive bzw. -sichernde Stellung, dargestellt in 1. Das Medium kann nun strömen.
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Zur Entkupplung der Schnellverschlußkupplung
wird einfach die Verriegelungshülse 6 in
Einhandbedienung entgegen der Federbelastungsrichtung nach links
verlagert und dabei das Matrizenteil vom Patrizenteil abgezogen.
Es ergibt sich dann die in den 2 und 3 wiedergegebene Situation.
Die Ventilkörper
V1 und V2 sind federbelastet wieder geschlossen. Das geschieht praktisch
spritzfrei. Nach Entriegelung wirken die Druckfedern 5, 13, 17 und 31 als
Trennhilfe.
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Das in den 21 bis 34 dargestellte
Ausführungsbeispiel
ist prinzipiell gleichen Aufbaues wie das erste Ausführungsbeispiel.
Die Bezugsziffern sind sinngemäß angewandt,
zum großen
Teil ohne textliche Wiederholungen. Ein baulicher Unterschied gegenüber dem
ausführlich
erläuterten
ersten Ausführungsbeispiel
besteht darin, daß das
Schiebeglied SG als Zwischenglied zwischen Stecknippel 1 und Ventilkörper V1
entfällt;
vielmehr treten Stecknippel 1 und Ventilkörper V1
nun unmittelbar steuernd gegeneinander. Das erbringt neben einer
baulichen Vereinfachung eine noch gedrungenere Gestalt der erfindungsgemäßen Schnellverschlußkupplung.
Das Ganze beruht auf der Sternform (querschnittsbezogen) des Dornes
D.
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Der beläßt realtiv große Medium-Durchtrittsöffnungen 41.
Statt der Stoßfinger 34 des
Schiebegliedes SG durchgreifen nun leistenartige Vorsprünge 42 des
Ventilkörpers
V1 im wesentlichen axial orientiert die besagten Medium-Durchtrittsöffnungen 41.
Letztere formen somit Durchtrittsquerschnitte zur Steuerung des
federbelasteten Ventilkörpers
V1, indem das freie Ende des Stecknip pels 1 der Kupplungshälfte II,
auch hier als Stoßflanke
b wirkend, den Ventilkörper
V1 von seiner Ventilsitzfläche 15 abhebt. Diese
Situation ist in 21 wiedergegeben.
Es sind insgesamt drei winkelgleich verteilt angeordnete leistenartige
Vorsprünge 42 realisiert,
die mit ihren freien Enden die auf einer gemeinsamen Querebene zur Längsmittelachse
x-x liegende Gegenflanke d formen.
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Die periphere Randkante der leistenartigen Vorsprünge 42 ist
parallel verlaufend zur Längsmittelachse
x-x ausgerichtet. Sie (42) führen sich, nach einer zylindrischen
Mantelfläche
ausgerichtet, an der Innenwand der zentralen Höhlung 2 des Kupplungsgehäuses 3.
Die Innenseite der leistenartigen Vorsprünge 42 setzen etwa
fluchtend zur zylindrischen Innenwandung des Stecknippels 1 an
und gehen, sich zum Wurzelbereich der Vorsprünge 42 kontinuierlich
erbreiternd, in die dortige flach kegelstumpfförmige Fläche. des Ventilkörpers V1 über. Ruch
in Gegenrichtung ist eine solche ausgebildet.
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Der als Formteil (vergleiche 24) oder als Blechbiegeteil
(vergleiche 30) realisierte
Dorn D ist vom Frontbereich 43 eines mehrbeinigen Einsatzstückes der
Kupplungshälfte
I realisiert. Der Dorn D besitzt gemäß Version 24 ein projektilförmiges Kernstück. Letzteres
spitzt in Richtung der einen Kupplungshälfte I aus und ist massiv.
Die Ausspitzung setzt auf halber Länge ein und endet in einer leichten
Spitzen-Abplattung.
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Diese halbe Länge bildet den Wurzelbereich ansetzender
Beine 44. Es handelt sich hier um drei winkelgleich verteilt
angeordnete Beine 44. Es können auch mehr sein.
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Die freien Enden der Beine 44 sind
in Vertiefungen an der Innenwand der zentralen Höhlung 2 verankert.
Sie sind so zumindest axial unbeweglich verankert.
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In vorteilhafter Weise sind die verankernden Vertiefungen
in Form einer gemeinsamen Ringnut 45 gestaltet. Die entsprechend
formschlüssige
Einlagerung ergibt sich aus 21.
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Bei Montage wird der als Einsatzstück gestaltete
Dorn D vom freien, offenen Ende des Kupplungsgehäuses 3 her eingesetzt.
Das kann unter Verwendung eines Anziehers geschehen, der die Peripherie
der Beine 44 von den vorhergehenden Vertiefungen der Höhlung 2 fernhält. Mit
Erreichen der in 21 dargestellten
Endposition werden die freien Enden der Beine 44 dann in
die Vertiefungen respektive in die Ringnut 45 eingebogen.
Das geschieht in plastischer Verformung.
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Alternativ kann jedoch auch so vorgegangen werden,
daß die
freien Enden der Beine 44 in die Vertiefungen eingefedert
sind. Hierzu wird entsprechend rückstellfähiges Material
verwendet und selbstredend der erwähnte, zweckmäßig rohrförmige, dünnwandige
Anzieher.
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Diesbezüglich bietet sich die weiter
oben im einzelnen beschriebene, als Blechbiegeteil gestaltete Dorn-Version
an.
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Die der Stoßflanke b weiter beabstandete Flanke
der Ringnut 45 geht in eine Schulter 46 über. Diese
erstreckt sich senkrecht zur Längsmittelmittelachse
x-x der Schnellverschlußkupplung
und bildet eine definitive Einschubbegrenzung für den Dorn D. Im Bereich der
Schulter 46 liegt eine gegenüber dem Abschnitt, der den
Steck nippel 1 aufnimmt, querschnittsreduzierte Zone vor,
die sich im Rücken
der Schulter 46 aber, wie aus der Zeichnung ersichtlich, weitet,
dies zur Ermöglichung
des Durchflusses bei geöffnetem
Ventilkörper
V1.
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In strömungstechnischer Hinsicht erweist
es sich als vorteilhaft, daß die
Beine 44 in Strömungsrichtung
liegende Flügelprofile
besitzen. Die entsprechenden, einen etwa linsenförmigen Querschnitt aufweisenden
Querschnittsfelder 47 ergeben sich aus 24.
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Ihr (44) Profil entspricht
praktisch dem Klingenprofil eines zweischneidigen Schwertes.
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Das dem projektilförmigen Kernstück des Dornes
D näherliegende
Ende ist von deutlich größerer Breite
als das freie.
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Die Beine 44 fächern straußartig aus,
das heißt
sie nehmen, ausgehend von einer anfänglich mehr axialen Ausrichtung
einen zum freien Ende hin zunehmend radialen Verlauf, dies in Form
eines Bogens 48. Der Bogen 48 ist im wesentlichen
vierteilkreisförmig.
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Die freien Enden der Beine 44 gehen
in deutliche Materialanhäufungen über, das
heißt
sie bilden je einen Hammerkopf 49. Dieser ist so geformt,
daß er
in der kreisrunden Ringnut 45, die in 25 in strichpunktierter Linienart dargestellt
ist, querschnittsausfüllend
einliegt.
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Übergehend
zu 30, welche das erwähnte Blechbiegeteil
als Dorn D verkörpert,
liegt ein etwas anderer Aufbau vor. An die Stelle des massiven Kernes
liegt ein hohler Kern mit einem knotenpunktartigen Zentrum vor,
welches die exponierte Stoßflanke
a formt, die in der erläuterten
Weise mit der Gegenflanke c des Ventilkörpers V2 der anderen Kupplungshälfte II
zusammenwirkt. Die entsprechende Stoßflanke a ist gemäß Variante 24 der Boden des dortigen
projektilförmigen
Kernstückes.
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Der unter erheblicher Materialersparnis
erstellbare Dorn D gemäß 30 hat vier Beine 44. Diese
sind nicht, wenn auch gut verteilt, nicht mehr streng radial ausgebildet
und besitzen, in Draufsicht gesehen, eine im wesentlichen H-förmige Struktur. Die
freien Enden dieser Beine 44 gehen aber in in Umfangsrichtung
der Innenwand der Höhlung 2 verlaufende
abgebogene Abschnitte 50 über, die federnd in den Querschnitt
der Ringnut 45 einschnäppern
oder einrasten und bezüglich
der paarigen Anordnung so abgewinkelt bzw. umgebogen sind, daß abstützungsmäßig im wesentlichen
auch eine gleichwinklige Verteilung der Verankerungszonen dieses Dornes
gegeben ist.
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Wie ersichtlich, liegt bei diesem
Dorn D neben der Biegeverformung nur. ein ganz geringer Tiefziehanteil
im Bereich des die Stoßflanke
a bildenden Zentrums vor. Die Gabelung der Beine 44 geht
von unterschiedlich tiefen Einschnitten aus, wobei in der Ebene
des parallelen Beinverlaufs ein tieferer Gabeleinschnitt 51 realisiert
ist als quer dazu. Der Gabeleinschnitt 51 reicht nahezu
bis zum innenseitigen Vertiefungsgrund des Biegeteils. Der quer
dazu liegende Gabeleinschnitt 52 der Beinpaare geht nur etwa über die
Hälfte
der Gesamtlänge
des Dornes D. Beide Gabeleinschnitte 51,52 verjüngen sich
zum Zentrum hin und sind auf ihrem Grund konkav ausgerundet.
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Die Innenkanten divergieren zunehmend
zu den freien Enden hin. Auch hier liegt die oben erläuterten
Bogengestalt vor (Bogen 48).
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Die freien Enden der Abschnitte 50 können einwärts gebogen
sein, so daß unter
etwaiger Drehung des Dornes D in der Ringnut 45 keine hobelnde Wirkung
auf dem Grund der Ringnut 45 auftritt.
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Der Ringnut 45 ist eine
Dichtung 40 vorgeschaltet. Wie beim zweiten Ausführungsbeispiel
wirkt diese Dichtung 40 zwischen Höhlung 2 und Mantelfläche des
Stecknippels 1 und liegt – axial gestaffelt – in einer
Ringnut zwischen der Ebene der Kugeln 7 und der an tiefster
Stelle angeordneten Ringnut 45.